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柴油发电机组的基本原理和结构
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能,根据其用途的不同,可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组;如果按品牌的不同,可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组; 按转速不同,可分为低速发电机组和高速发电机组。
基本原理
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行, 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
结构分析
一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成,目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些,柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上,然后配上各种起保护作用的传感器,如 水温传感器,通过这些传感器,直观地把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器, 就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警,这个时候如果操作 员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统,控制屏一般安装在发电机上,称为背包式控制屏,也有部分是独立一个屏放置在操 作室内,称为分体式控制屏,控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接,分别显示电参数和柴油
机运行参数。此外 , 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 , 有的还装设有消声器和外罩。



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加注机油宁多勿少是典型的错误做法
导读:柴油发电机组正常使用的必要条件是需要日常维护与保养的,但是不少用户在使用柴油发电机时“零保养”,以致出现了很多大大小小的问题,有部分用户则会出现保养过度,或者说是保养不当,如果这样既达不到保护作用,反而会造成危害。比如,加注机油很多人会觉得宁多忽少,而实质这是一种错误的做法,康明斯厂家将会提供这方面的技术支持。
柴油发电机机油有CA、CB、CC、CD、CE、CF一2、CF一4、CG一4、CH一4、CI一4等级别。CA级适用于低负荷无增压柴油发电机,CB级适用于中增压柴油发电机,CC级适用于高负荷低增压柴油发电机。CD级适用于1985年以前的高负荷中增压柴油发电机。CE级适用于1983年以后的高速高负荷涡轮增压发电机。1990年以后生产的高速自吸和涡轮增压四冲程柴油发电机应使用CF一4以上级别的机油。1998年以后出现的高速四冲程柴油发电机,为适应柴油发电机技术改进和排放规定,应使用CH一4级别的机油。2002年以后生产的涡轮增压重负荷柴油发电机因为有废气再循环装置和配方法规的要求即为满足其后处理技术的要求,应使用CI一4级别的机油。在使用中。高级别的机油可替代低级别的机油。目前,我国柴油发电机机油主要以CF一4级别为主,CD级以下级别的机油几乎没有应用。
柴油发电机常用的机油牌号为:20W/40、15W/40、10W/30、5W/20、2W/20等5种。柴油发电机机油中含硫量及酸度比柴油机油高;而且柴油发电机工作过程中易于结炭,容易污染机油。此外,柴油发电机的机械热负荷要比同等排量的柴油发电机大。因此,对机油的油品要求要高一些,要添加有特殊成分的添加剂。如果把柴油发电机用的机油加到柴油发电机上使用,会引起轴承腐蚀和剥落,也容易烧轴承。柴油发电机转速增高时,由于活塞环的泵油作用加强,摩擦热也增大,使机油温度上升,黏度降低,激溅到汽缸壁上的机油也增多,从而使机油消耗增加。这时,若选用黏度过低的机油,不仅润滑可靠性下降,而且机油消耗增加,改用黏度高一些的机油,就可改善这种情况。柴油发电机使用说明书对所选用的机油牌号,按冬、夏季分别作出规定,必须按规定加注机油,不可任意改变。只有按规定的牌号、黏度加机油,才能保证有良好的润滑,又使机油的消耗量不大。
确定机油性能的指标很多,其中主要的是黏度。机油黏度越大,摩擦零件受力后,机油就越不容易从摩擦面间被挤出来,也就是说,油膜强度也越大。但黏度过大了,机油又不易从润滑系统间隙、孔眼、油路中流过。增加摩擦,引起过热。因此,选用的机油黏度一定要适当。此外,由于机油黏度与温度有关,故在冬天或寒冷地区,尤其是高寒地区,要使用黏度较小的机油。否则将因机油黏度过大,流动性差而不能输送到零件摩擦面的间隙中去;而且黏度大还会影响启动性能,使得冬季启动困难,夏天或热带地区,则要使用黏度大一些的机油,否则将因使用的机油黏度过稀,机油压力下降,而使机油压送不到所有工作部位,柴油发电机得不到可靠的润滑。
发电机机油过少会被吸空,油压将下降,机油到不了各润滑表面,会加快零部件的磨损,甚至发生烧瓦事故。有些用户怕缺油烧瓦,认为多加机油总比少加好,因此常常不按规定加油,使机油超过标准,以便一劳永逸。其实机油过多有许多危害:(1)易在曲轴前后端泄露,增加机油的消耗量,也污染环境,增加了维护的难度。(2)发电机时由于曲轴的搅动,使机油起泡沫变质,增加曲轴转动阻力,另外油面过高也会阻碍连杆的运动,从而降低机械效率。(3)由于机油上窜到燃烧室使燃烧增多,机油消耗量增加。机油燃烧后容易在活塞环、活塞顶部气门座、喷油嘴处形成积碳,导致活塞环的咬死、喷油嘴堵塞等故障。(4)过高的油面在连杆大头搅动下容易产生油气,遇高温会着火燃烧,引起曲轴箱的爆炸。因此,发电机机油宁多勿少使错误的,一般机油油面线应略低于油尺上刻度为宜,油面过高会适得其反。
柴油发电机机油加注的量以符合规定油面高度为 ,过多的油往往有害无益。例如,柴油发电机的机油加过了上限,曲轴或连杆大头有时会拍击油面,造成功率损失。机油被击散呈雾状,变质很快,油雾经活塞环漏入曲轴箱通风管带进进气管, 在燃烧室里燃烧成很硬的燃烧积炭,粘附在活塞顶和燃烧窒壁上,既使机油消耗量增大,又容易形成室内的“炽热点”,危害柴油发电机。
正确更换柴油发电机组机油的方法:1、将发电机组放置在一个平面内,并启动发电机数分钟,用以高其机油温度然后停止发电机。2、降注油螺栓(即机油标尺)取下。3、在发电机的下面放置一个油盆,取下放油螺丝,机油即可由曲轴油箱中排出。4、检查放油螺丝,密封及皮,如有损坏,请立即更换。5、重新装回放油螺丝并紧固。6、降机油加至机油标尺网状格的偏上位置。


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柴油发电机更换黏度高的机油成为夏季养护的重点之一
随着柴油发电机使用时间的延长,柴油发电机机油质量也逐渐降低。因此,必须定期检查,发现质量不合使用要求时,应立即更换。机油品质的好坏对发电机的正常运转有看非常重要的影响。如果选择不当或只图一时便宜购买品质低劣的产品,会造成发电机早期磨损、降低发电机的使用寿命,严重时还会造成“拉缸、抱瓦”等恶性事故。炎炎夏日,换季更换黏度高的机油成为了广大柴油发电机用户夏季养护的重点之一。
到底夏季该如何选用机油?在保证润滑的条件下,根据使用时的气温范围、发电机温度以及实际机况,尽可能选用黏度小的机油。对机况好、磨损比较小的发电机,则可以选择黏度小的机油,而对磨损已比严重、间隙已比大的发电机,可适当选用黏度稍大的机油。此外,中于夏冬温差比大,夏天油压表普遍偏低。如果油压表离奇偏高或偏低,比正常情况偏离太多或者不在含理范围之内,那么就要彻底裣查一下,看看是不是发电机出了什么问颗,比如说传感器坏了、油路堵了等。切忌看到油压表偏低,就拼命选用极高黏度的机油。一船情况下,好的机油随看温度的廾高,黏度的变化会比平缓,而且不会迅变稀。如某知名品牌,虽然表面“看”起来黏度并不是非常高,但是使用起来黏度表现非常突出而有些品牌则表面“看”起来非常“黏”,但使用起来却不尽如此,出现强烈的反差。看来,广大柴油发电机用户选用机油还是得认牌子。一般知名的机油厂家都会提供产品比齐全的、不同黏度别的机油供各种用户选用,只要按照正常的使用习惯选择适当质量级别和黏度级别的润滑油品即可。
对机油的检查,通常是观察机油外观和油斑痕迹来确定机油能否继续使用。判断机油好坏的方法主要有以下两种(1)直观法。凭经验观察机油是否变质。如从外观上发现机油中呈白色乳化油膜,说明机油中已混有大量水分,使添加剂遭到了破坏,并己使黏度降低。(2)试验法。把机油尺擦净后插入曲轴箱再取出,把黏附在油标尺上的机油滴落在白色滤纸上,观察油滴扩散情况和油斑核心部分的颜色,以判明机油品质。如油滴扩散范围较大,且外围的颜色较浅,既机油已被燃油稀释如果油滴核心部分是黑色,表明机油已变质。柴油发电机机油使用过久,由于金属屑和外界杂质的混入以及机油本身理化性质的变化,会逐渐失去润滑作用,必须及时更换。厂牌不同的汽车,对于换油周期的规定常有差异。机油更换不应以使用时间长短来衡量,而应以机油品质来确定。更换机油时,应趁热车放出油底壳和粗、细弗列加滤清器内的机油。严格按柴油发电机的使用要求、工作环境选用规定牌号的机油,严禁使用劣质机油男外,使用机油时,应选用同一牌号的机油,在选用非同一牌号机油时,应将柴油发电机内的机油放尽,并用柴油清洗干净柴油发电机后,方可换用其他牌号的机油。同时,要清洗机油弗列加滤清器,并更换滤芯,清洁曲轴箱通风装置,拆下通风管和阀门,清洗后用压缩空气吹净。装复后检查各接头有无漏气现象。
柴油发电机机油使用中变质的原因:柴油发电机油底壳里的机油,在使用中由于空气接触及因柴油发电机压缩比较大,受热程度高于柴油发电机中的机油,易被氧化。随着油中的酸性物质、胶质、铁屑、沥青等增多,机油的颜色变黑,黏度也会变化,因而到了规定的换油期,需换新油。但有时换油不久,机油很快变质,颜色由深蓝变黄,或是先变黑,后突然变灰。造成这种情况的原因多是机油中渗进了水分。油底壳中的机油渗入水后,由于机器的振动、运动机件的搅拌及发热等因素,会由机油和水溶合而变质,降低其润滑性。实践证明,当水分达到1%时,机件磨损率提高2.5倍。
除了混入水分外,机油早期变质的原因还有以下几个方面:
(1) 曲轴箱通气性差,使机油散热不良。活塞汽缸套之间虽有活塞环使之配合密封。但工作时难免会有一些燃烧气体进入曲轴箱内。若活塞环严重磨损,则此现象更为严重。这样一来,曲轴箱内的气压会升高。若曲轴箱内压力高于外界大气压力,会对活塞运行有一定阻力,且会使机油从油底壳与汽缸体结合处向外渗漏。另外,由于泄漏到曲轴箱的气体中含有Z-氧化硫。故易使机油变质。要防止上述情况的发生,只有使曲轴箱内的气压与外界大气压相等。
(2) 维护不当。在清洗曲轴箱的过程中,如果机油弗列加滤清器或散热器清洗不够彻底,或漏装弗列加滤清器的密封垫圈,则在加入新机油后,即使使用时间只有几个小时,也会使机油变得又黑又脏。此外,若机油弗列加滤清器的滤芯堵塞或损坏。又不及时加以清洗或更换,也会因滤清能力减弱而使机油变质。
(3) 机油牌号选用不对。



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